有机晶体管内在可拉伸和可愈合的半导体聚合物
Jin Young Oh1, Simon Rondeau-Gagné1, Yu-Cheng Chiu1
1Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305-5025, USA.
Nature
|November 18, 2016
概括
研究人员为可穿戴电子产品开发了内在可拉伸的半导体聚合物. 这些新材料在显著的压力下保持高性能, 实现了坚固的皮肤灵感晶体管.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 聚合物化学
背景情况:
- 可伸缩电子需要坚固,内在可伸缩的半导体.
- 目前的方法通常涉及应变适应或材料混合.
- 需要使用标准方法处理的半导体,同时保持灵活性.
研究的目的:
- 设计和合成内在可拉伸的半导体聚合物.
- 研究动态非共价交叉连接以提高分子伸展性.
- 制造和描述基于这些新材料的有机薄膜场效应晶体管 (OTFT).
主要方法:
- 在结合聚合物中加入化学分量以促进动态非共价交联.
- 使用合成的可拉伸半导体聚合物制造OTFT.
- 在各种应变条件下进行性能评估和循环测试.
主要成果:
- 开发的聚合物表现出动态非共价交联,使能量在应力下消散.
- 即使在100%的应变周期后,也可以实现高场效动性 (> 1 cm2/Vs).
- OTFT表现出高移动性 (高达1.3cm2/Vs) 和启/关比 (>10^6).
- 在溶剂和热愈合后,设备的性能显著恢复.
结论:
- 具有动态非共价交叉连接的内在可拉伸的半导体聚合物是可行的.
- 这些材料为高性能,机械坚固的可穿戴电子产品提供了有前途的途径.
- 一个灵感来自皮肤的晶体管的成功制造突出了可穿戴设备的潜在应用.


